background image

www.geologicacarpathica.sk

GEOLOGICA CARPATHICA, OCTOBER 2009, 60, 5, 345—350                                           doi: 10.2478/v10096-009-0026-z

SHRIMP U-Th-Pb zircon dating of the granitoid massifs in the

Malé Karpaty Mountains (Western Carpathians): evidence of

Meso-Hercynian successive S- to I-type granitic magmatism

MILAN KOHÚT

1

, PAVEL UHER

2

, MARIÁN PUTIŠ

3

, MARTIN ONDREJKA

3

,

SERGEY SERGEEV

4

, ALEXANDER LARIONOV

4

 and ILYA PADERIN

4

1

Dionýz Štúr State Institute of Geology, Mlynská dolina 1, 817 04 Bratislava, Slovak Republic;  milan.kohut@geology.sk

2

Department of Mineral Deposits, Faculty of Natural Sciences, Comenius University, Mlynská dolina G, 842 15 Bratislava,

Slovak Republic

3

Department of Mineralogy and Petrology, Faculty of Natural Sciences, Comenius University, Mlynská dolina G, 842 15 Bratislava,

Slovak Republic

4

All-Russian Geological Research Institute (VSEGEI), Sredny Prospekt 74, 199106 St.-Petersburg, Russia

(Manuscript received February 26, 2009; accepted in revised form June 25, 2009)

Abstract: Representative granitic rock samples from the Malé Karpaty Mountains of the Western Carpathians (Slovakia)
were dated by the SHRIMP U-Th-Pb isotope method on zircons. Oscillatory zoned zircons revealed concordant Missis-
sippian magmatic ages: 355 ± 5 Ma in Bratislava granodiorite, and 347 ± 4 Ma in Modra tonalite. The results document
nearly synchronous, successive Meso-Hercynian plutonic events from S-type to I-type granites. The Neo-Proterozoic
inherited zircon cores (590 ± 13 Ma) were identified in the Bratislava S-type granitic rocks whereas scarce Paleo-Protero-
zoic inherited zircons (1984 ± 36 Ma) were detected within the Modra I-type tonalites.

Key words: Western Carpathians, Malé Karpaty Mts, Bratislava Massif, Modra Massif, granitic rocks, zircon, SHRIMP dating.

Introduction

A typical feature of the Hercynian orogeny in Europe is pro-
duction of voluminous felsic igneous rocks during the subduc-
tion-collisional  processes.  The  granitic  rocks  form  an
important  constituent  of  the  Western  Carpathians  basement
(WCB). Geodynamic evolution of the WCB is comparable to
the other Hercynides of Western and Central Europe, such as
the Iberian Massif, Massif Central, Bohemian Massif. Peralu-
minous S-type, calk-alkaline I-type, post-orogenic subalkaline
A-type and ore specialized S

s

-type of granitic rocks were iden-

tified  in  the  Western  Carpathians  (see  review  of  Petrík  et  al.
2001). However, Carboniferous S-type granodiorites – gran-
ites  and  I-type  tonalites  –  granodiorites  dominate  in  the
WCB at the present erosion level and their distribution is asso-
ciated with distinct thermal and tectonic events. Available iso-
topic datings (Rb-Sr WR isochrons, conventional U-Pb zircon
data) suggest a time gap (30—40 Ma) in the genesis of the two
types of granitic rocks (Petrík et al. 2001). However, there is
still a general lack of modern isotope data within the WCB.

The aim of our study is to present the new age relationship

and discuss the evolution of both S- and I-type granitic rocks
from the Malé Karpaty Mts using the SHRIMP U-Th-Pb dat-
ing on zircon.

Geological setting

The  Malé  Karpaty  Mountains  represent  a  typical  core

mountain of the Tatric Unit situated in Western Slovakia, a

SW part of the Central Western Carpathians. The Bratislava
and  the  Modra  granitic  massifs  are  dominant  parts  of  the
Malé  Karpaty  Mts  forming  their  pre-Alpine  basement  be-
tween Bratislava and Modra towns (Fig. 1), and in the Hunds-
heimer  Berge  on  the  right  side  of  the  Danube  river  near
Hainburg town, NE Austria.

The granitic rocks of the Malé Karpaty Mountains consist

of  a  Hercynian  orogeny  related  plutonic  peraluminous  gra-
nitic suite with S-type (Bratislava Massif) and calc-alkaline
I-type (Modra Massif) geochemical affinity (e.g. Cambel &
Vilinovič  1987;  Petrík  et  al.  2001).  They  exhibit  a  distinct
intrusive  and  thermal  metamorphic  contact  with  adjacent
Lower  Paleozoic  (Silurian  to  Devonian)  metapelites  to
metapsammites  and  amphibolitic  metabasic  rocks  (Kori-
kovsky  et  al.  1984;  Korikovsky  in  Krist  et  al.  1992).  The
dominant rocks of the Bratislava Massif are biotite to musco-
vite-biotite granodiorites, monzogranites to leucocratic syeno-
granites  and  widespread  pegmatite-aplite  dikes,  whereas
biotite (leuco)tonalites and granodiorites and subordinate to
lacking  granites  and  pegmatites  are  typical  features  of  the
Modra  Massif  (Cambel  &  Vilinovič  1987;  Petrík  et  al.
2001).  Small  bodies  of  biotite-amphibole  diorites  occur  in
both massifs. The first K-Ar isotopic geochronological data
for K-feldspar and micas from the Bratislava Massif indicat-
ed  mainly  Upper  Paleozoic,  Carboniferous  to  Permian  ages
(348 ~ 281 Ma, Kantor 1959; Bagdasaryan et al. 1977), which
were later also confirmed by the whole-rock Rb-Sr isochrone
age (347 ± 4 Ma, Bagdasaryan et al. 1982), and Th-U-Pb elec-
tron-microprobe monazite dating (355 ± 18 Ma, Finger et al.
2003;  353 ± 2 Ma,  Uher  et  al.  submitted).  Geochronological

background image

346

KOHÚT, UHER, PUTIŠ, ONDREJKA, SERGEEV, LARIONOV and PADERIN

data  from  the  Modra  Massif  revealed  slightly  younger  Her-
cynian  ages:  326 ± 22 Ma  by  the  whole-rock  Rb-Sr  isochron
method (Bagdasaryan et al. 1982),  ~ 320 Ma by the zircon
U-Pb  dating  (Scherbak  et  al.  1988),  and  345 ± 22 Ma  by  the
Th-U-Pb electron-microprobe dating of monazite (Finger et al.
2003), respectively 355 ± 18 Ma from identical sample MK-72
(Kohút,  unpublished  data).  However,  some  K-Ar  data  from

both the Bratislava and Modra Massifs also gave younger, Pa-
leo-Alpine Jurassic to Cretaceous ages (190 to  ~ 80 Ma, Bag-
dasaryan et al. 1977; Bagdasaryan in Cambel et al. 1990).

Sampling and methods

For  the  SHRIMP  dating,  the  following  samples  were  se-

lected:

MK-66:  medium-grained,  slightly  porphyric  biotite  grano-

diorite. 

Bratislava-Devín, 

large 

operating 

quarry,

[48

°0947.54 N; 17°0017.81 E, alt. 226 m]. This sample

consists  of  34.4 vol. %  of  quartz,  37.8 vol. %  of  plagioclase,
18.5 vol. %  of  K-feldspar,  8.1 vol. %  of  biotite,  0.3 vol. %  of
muscovite,  and  1.0 vol. %  of  accessories  (zircon,  apatite,
monazite, ilmenite); Eltinor point count = 2173.

MK-72:  medium-grained  biotite  tonalite.  Modra-Piesok,

natural  outcrops  in  the  Krištofka  area,  [48

°2345.12 N;

17

°1437.06 E, alt. 548 m]. Mineral content is: 32.6 vol. %

of quartz, 49.1 vol. % of plagioclase, 5.2 vol. % of K-feldspar,
11.4 vol. %  of  biotite,  and  1.7 vol. %  of  accessories  (apatite,
zircon,  allanite,  epidote,  monazite,  magnetite);  Eltinor  point
count = 2254.

The heavy-mineral separation of accessory zircon was per-

formed at the Comenius University and Geological Institute,
Slovak Academy of Sciences in Bratislava, using a common
separation  procedure  (crushing,  sieving,  gravitation  separa-
tion  by  using  Wilfley  table,  heavy  liquid  –  bromophorm,
and electro-magnetic separation). Euhedral transparent crys-
tals of zircon, usually 150 to 450 µm in size, were selected for
dating. The zircon sample preparation and the SHRIMP dating
were  done  at  the  All-Russian  Geological  Research  Institute
(VSEGEI) in St.-Petersburg; the procedure includes BSE, CL
(using  CamScan  MX  2500S  with  detector  CLI/QUA  2)  and
optical imaging of the polished mounts with zircon crystals
for the choice of the measured spots. The age measurements
were  performed  using  the  SHRIMP  II  apparatus,  the  high-
resolution  five-collector  secondary  ion  mass-spectrometer
(ion microprobe) of ASI (Australian Scientific Instruments)
zircon  TEMORA  was  used  as  the  standard  (Black  et  al.
2003). The ion beam on the dating area was 25 µm in diame-
ter. Nearly all the measured spots provided concordant ages,
which  fall  on  calculated  concordia  curves.  Reproducibility
of  concordant  zircon  U-Pb  analyses  (10  measurements)  is
1.5 % or better. Error in standard calibration was 0.54 %. In
both measured samples, 10 spots from 5 or 6 different zircon
crystals have been measured per rock sample. Detailed me-
thodics concerning measurement and age calculations can be
found in the works of Larionov et al. (2004) and/or Putiš et
al.  (2008).  The  measured  isotope  data  are  summarized  in
Tables 1 and 2.

Results

The SHRIMP dating reveals three distinct concordant to near-

ly concordant age populations in the Bratislava Massif: (1) Neo-
Proterozoic  to  Cambrian,  (2)  Mississippian  Meso-Hercynian,
and (3) Jurassic Paleo-Alpine (Table 1, Fig. 2A—B).

Fig. 1. Position of the studied granitic rocks in the Bratislava and
Modra  Massifs  of  the  Malé  Karpaty  Mts  [simplified  geological
sketch modified from Cambel & Vilinovič (1987)]. Explanations:
1 – Lower Paleozoic metasedimentary rocks en bloc, 2 – metaba-
sic rocks, 3 – diorites, 4 – granitic rocks of the Bratislava Massif,
5  –  granitic  rocks  of  the  Modra  Massif,  6  –  Mesozoic  rocks  en
bloc, 7 – Cenozoic sedimentary rocks en bloc, 8 – settlement.

background image

347

MESO-HERCYNIAN SUCCESSIVE S- TO I-TYPE GRANITIC MAGMATISM (WESTERN CARPATHIANS)

Table 1:

 SHRIMP 

U-Th-Pb 

zircon 

data 

of 

the 

Bratislava-Devín 

biotite 

gra

nodiorite 

(MK-66 

sample).

Table 2:

 SHRIMP 

U-Th-Pb 

zircon 

data 

of 

the 

Modra-Piesok 

biotite 

tonalit

(MK-72 

sample).

Spo

206

Pb

c

 

pp

m

 

pp

m

 

Th

 

232

Th

/

 

238

pp

m

 

206

Pb*

 

(1

206

Pb/

23

8

Ag

e (M

a)

 

Tot

al

238

U/

 

206

Pb 

± %

 

Tot

al 

207

Pb/

 

206

Pb 

± %

 

(1

238

U/

 

206

Pb*

 

± %

 

(1

207

Pb*

206

Pb*

 

± %

 

(1

207

Pb*

235

± %

 

(1

206

Pb*

238

± %

 

err 

cor

MK

-6

6.

1.

0.

44 

56

10

0.

20 

  2

7.

35

1.

± 4

.9 

17

.7

1.

0.

05

56

 

  2

.3

 

  1

7.

83 

1.

    

0.

052 

  4

.0 

0.

40

  4

.2 

  0

.0

56

08

 

1.

0.

34

MK

-6

6.

1.

1.

14 

  1

81

 

  3

0.

21 

    

8.

35

0.

± 7

.0 

17

.7

1.

0.

06

08

 

  3

.5

 

  1

7.

91 

2.

0.

05

16

 

  1

0.

39

  1

0.

05

58

 

2.

0.

13

MK

-6

6.

2.

2.

83 

41

04

 

82

0.

21 

  1

01

 

17

7.

± 2

.3 

34

.8

1.

0.

07

17

 

0.

95

 

  3

5.

83 

1.

0.

04

91

 

  6

.2 

0.

18

  6

.4 

0.

02

79

 

1.

0.

21

MK

-6

6.

3.

0.

09 

11

09

 

  9

0.

08 

  5

4.

35

9.

± 4

.6 

17

.4

1.

  0

.0

55

45

 

  1

.4

 

  1

7.

46 

1.

  0

.0

54

75

 

  1

.8 

  0

.4

323 

  2

.2 

  0

.0

57

27

 

1.

0.

60

MK

-6

6.

4.

0.

59 

10

85

 

77

0.

74 

  8

1.

53

3.

± 6

.9 

11

.5

1.

  0

.0

64

43

 

  1

.3

 

  1

1.

58 

1.

0.

05

96

 

  2

.9 

0.

71

  3

.2 

0.

08

64

 

1.

0.

41

MK

-6

6.

4.

2.

28 

29

67

 

16

0.

06 

  7

5.

18

3.

± 2

.7 

33

.8

1.

  0

.0

69

14

 

  1

.3

 

  3

4.

66 

1.

    

0.

051 

  1

0.

20

  1

  0

.0

28

84

 

1.

0.

12

MK

-6

6.

5.

0.

56 

  1

59

 

  6

0.

41 

  1

3.

58

8.

± 9

.6 

10

.4

1.

    

 0

.0

63

 

  3

.2

 

  1

0.

46 

1.

0.

05

84

 

  5

.7 

0.

76

  6

.0 

0.

09

55

 

1.

0.

28

MK

-6

6.

5.

0.

01 

  2

68

 

16

0.

63 

  2

2.

59

1.

± 8

.4 

10

.4

1.

0.

06

01

 

  2

.5

 

  1

0.

41 

1.

0.

06

01

 

  2

.5 

0.

79

  2

.9 

0.

09

61

 

1.

0.

51

MK

-6

6.

6.

0.

66 

30

12

 

11

0.

04 

  1

48

 

35

6.

± 4

.4 

17

.4

1.

  0

.0

58

26

 

0.

98

 

  1

7.

58 

1.

0.

05

29

 

  2

.3 

0.

41

  2

.6 

  0

.0

56

88

 

1.

0.

48

MK

-6

6.

7.

0.

37 

  1

57

 

  7

0.

50 

    

7.

35

6.

± 6

.5 

17

.5

1.

0.

05

95

 

  6

.0

 

17

.6 

1.

0.

05

65

 

  8

.3 

0.

44

  8

.5 

0.

05

68

 

1.

0.

22

Er

ro

rs

 ar

e 1

; P

b

c

 an

d P

b*

 in

di

ca

te

 th

e co

m

m

on 

an

d r

ad

io

ge

nic 

po

rt

io

ns

, r

es

pe

ctiv

el

y;

 (

1)

 co

m

m

on

 P

co

rr

ec

te

d us

in

g m

eas

ur

ed

 

20

4

Pb

Spo

206

Pb

c

 

pp

m

 

pp

m

 

Th

 

232

Th

238

pp

m

 

206

Pb*

 

(1

206

Pb/

23

8

Ag

e (M

a)

 

Tot

al 

238

U/

 

206

Pb 

± %

 

Tot

al 

207

Pb/ 

206

Pb 

± %

 

(1

238

U/

 

206

Pb*

 

± %

 

(1

207

Pb*

206

Pb*

 

± %

 

(1

207

Pb*

/

235

± %

 

(1

206

Pb*

238

± %

 

err 

cor

MK

-7

2.

1.

1  

0.

63 

50

13

0.

27 

23

.4 

 3

40

.1 

± 4

.9

18

.3

4  

1.

  0

.0

583 

2.

0  

18

.4

6  

1.

0.

05

32

 

4.

  0

.3

97

 

 5.

0.

05

417 

1.

0.

29

MK

-7

2.

2.

1  

0.

21 

14

10

0.

69 

41

.5 

18

02

   

± 2

 

    

3.

092 

1.

  0

.1

247 

2.

    

 3

.0

98

 

1.

0.

12

28

 

3.

5.

46

  

 3.

   

0.

32

26

  

1.

0.

44

MK

-7

2.

2.

2  

0.

01 

22

  9

0.

42 

72

.6 

20

29

   

± 2

 

    

2.

703 

1.

  0

.1

218 

1.

    

 2

.7

03

 

1.

0.

12

18

 

1.

6.

21

  

 1.

   

0.

37

    

1.

0.

78

MK

-7

2.

3.

1  

0.

33 

71

36

0.

53 

35

.6 

 3

61

.0

  

± 5

.0

17

.3

  

1.

0.

05

5  

2.

17

.3

6  

1.

0.

05

24

 

5.

  0

.4

16

 

 5.

   

0.

05

76

  

1.

0.

24

MK

-7

2.

3.

2  

0.

33 

44

15

0.

35 

20

.8 

 3

39

.8 

± 4

.9

18

.4

1  

1.

  0

.0

566 

2.

18

.4

7  

1.

0.

05

39

 

4.

0   

  0

.4

02

 

 4.

0.

05

413 

1.

0.

34

MK

-7

2.

4.

1  

0.

48 

59

22

0.

39 

28

.2 

 3

46

.0

  

± 4

.8

18

.0

5  

1.

  0

.0

571 

2.

18

.1

4  

1.

0.

05

32

 

3.

  0

.4

04

 

 4.

0.

05

513 

1.

0.

34

MK

-7

2.

5.

1  

8.

12 

54

25

0.

47 

26

.0

   

 3

20

.4 

± 5

.8

17

.9

9  

1.

  0

.1

183 

3.

19

.5

8  

1.

   

0.

05

3  

  1

  

  0

.3

72

 

  1

  

0.

05

096 

1.

0.

09

MK

-7

2.

5.

2  

2.

68 

40

19

0.

49 

21

.7 

 3

81

.6 

± 6

.7

15

.9

5  

1.

  0

.0

711 

2.

16

.3

9  

1.

0.

04

97

 

  1

  

  0

.4

18

 

  1

  

   

0.

06

  

1.

0.

11

MK

-7

2.

6.

1  

0.

01 

37

17

0.

49 

18

.1 

 3

50

.0

  

± 5

.2

17

.9

3  

1.

  0

.0

538 

3.

0  

17

.9

3  

1.

0.

05

39

 

3.

0   

  0

.4

15

 

  3

.3 

0.

05

579 

1.

0.

45

MK

-7

2.

6.

2  

3.

19 

51

21

0.

44 

25

.1 

 3

44

.2 

± 5

.4

17

.6

2  

1.

  0

.0

851 

2.

0  

    

 1

8.

  

1.

0.

05

91

 

  1

  

  0

.4

47

 

  1

  

0.

05

484 

1.

0.

15

E

rrors a

re

 1

; P

b

c

 an

d P

b*

 in

di

ca

te

 th

e co

m

m

on 

an

d r

ad

io

ge

nic 

po

rt

io

ns,

 r

espe

ctiv

el

y;

 (

1)

 co

m

m

on

 P

co

rr

ecte

d us

in

g m

eas

ur

ed

 

20

4

Pb

 

background image

348

KOHÚT, UHER, PUTIŠ, ONDREJKA, SERGEEV, LARIONOV and PADERIN

Bratislava Massif

Zircons of the oldest (1) population show apparent regular

oscillatory  zoning  crystals  or  cores;  they  give  Neo-Protero-
zoic  ages  of  591 ± 8,  588 ± 10  and  534 ± 7 Ma  (Table 1,
Fig. 3A). The Meso-Hercynian zircon population (2) is dom-
inant; the zircons form cores or long prismatic crystals with
fine oscillatory zoning (Fig. 3A). They yield a relatively nar-
row  age  interval  of  359 ± 5  to  350 ± 7 Ma  (5  spots;  Table 1,
Fig. 2B). The two Paleo-Alpine ages (177 ± 2 and 183 ± 3 Ma)
of  population  (3)  were  obtained  from  oscillatory  zoned  zir-
con  overgrowths  on  probably  older  crystals  with  different
crystal  morphology,  U and  common  Pb  concentrations  and
low CL signal (Table 1, Figs. 2A, 3A).

Modra Massif

Zircons from the Modra Massif show two age populations:

(1) Paleo-Proterozoic and (2) Mississippian Meso-Hercynian
(Table 2, Fig. 2C—D).

Two spot datings from a large oval shaped inherited zircon

with  irregular  zoning  revealed  ages  between  1802 ± 24  and
2029 ± 25 Ma  (Fig. 3B).  However,  their  projections  are  dis-
cordant with an upper intercept of 1984 ± 36 Ma and 0 Ma at
a lower intercept (Fig. 2C).

Short  prismatic  zircon  with  distinct  oscillatory  zoning

show  Hercynian  ages,  six  of  them  exhibit  a narrow  interval
between 340 ± 5 and 350 ± 5 Ma, with an average nearly con-
cordant age of 347 ± 4 Ma (Table 2, Figs. 2D, 3B).

Discussion and conclusion

The  SHRIMP  U-Th-Pb  dating  of  zircon  represents

a sensitive  isotopic  method  with  a large  advantage  for  the
dating of zircons from orogen-related S- and I-type granitic
rocks with a complex crystallization history. The Bratislava
and  Modra  Massifs  are  typical  examples  of  the  West-Car-
pathian  Hercynian  intrusive  suites  incorporated  in  the
younger Alpine terranes. Zircons from both massifs revealed
the presence  of  older  inherited  Paleo-Proterozoic  (Modra)
cores  or  Neo-Proterozoic  to  Cambrian  (Bratislava)  cores.
Similarly,  old  Precambrian  (Archean  to  Proterozoic)  ages
have  been  reported  from  several  Paleozoic  (meta)granitic
suites of the Western Carpathians (Cambel et al. 1990; Poller
et al. 2001; Putiš et al. 2008). However, most data from zir-
cons  indicate  Meso-Hercynian,  Mississippian  ages  for  both
massifs: 355 ± 5 Ma and 347 ± 4 Ma, for Bratislava and Modra,
respectively. The results obtained are in accordance with older
whole-rock  Rb-Sr  and  electron-microprobe  Th-U-Pb  mona-
zite  datings  of  the  Bratislava  Massif  (Bagdasaryan  et  al.
1982;  Finger  et  al.  2003;  Uher  et  al.  submitted).  However,
our new data for the Modra Massif ruled out the possibility

Fig. 2. U-Pb isotope concordia diagrams of the Malé Karpaty Mts gra-
nitic rocks: A – Bratislava Massif – all measurements; B – Bratisla-
va  Massif  –  the  Hercynian  population;  C  –  Modra  Massif  –  all
measurements; D – Modra Massif – the Hercynian population.

background image

349

MESO-HERCYNIAN SUCCESSIVE S- TO I-TYPE GRANITIC MAGMATISM (WESTERN CARPATHIANS)

Fig. 3. Zircon CL images of the Malé Karpaty Mts granitic rocks with location and results of the SHRIMP dating (in Ma): A – Bratislava
Massif; B – Modra Massif.

of a significant time gap between magmatic crystallization of
the  two  massifs  suggested  by  Bagdasaryan  et  al.  (1982)  and
Scherbak et al. (1988) and support their nearly coeval origin.
It  is  noteworthy,  that  equal  age  was  recently  determined  for
other  I-type  tonalites  including  the  Sihla  (s.s.)  tonalite  from
the Tlstý Javor quarry 349.9 ± 4.4 Ma (Kohút et al. 2008). The
Bratislava and Modra Massifs represent the products of Meso-
Hercynian  orogen-related  granitic  S-  to  I-type  magmatism,
probably caused by the same collisional event and resulting in
succeeding  partial  melting  of  somewhat  different  sedimenta-
ry/igneous sources. The Meso-Hercynian 350 ± 10 Ma age be-
longs  to  the  strongest  collisional  metamorphic/magmatic
event  recorded  in  the  pre-Alpine  basement  of  the  Western
Carpathians  as  well  as  in  the  broader  Central  European  area
(e.g. Cambel et al. 1990; Finger et al. 1997, 2003; Petrík et al.
2001, 2006; Putiš et al. 2008). The Mississippian age of S-type
suite  of  the  granitic  rocks  is  common  for  the  Western  Car-
pathians  (Petrík  &  Kohút  1997;  Finger  et  al.  2003),  as  is
shown  by  zircon  U-Pb  datings  from  the  Tatric  Unit:  the
Strážovské  vrchy  Mountains  356 ± 9  Ma  (Krá   et  al.  1997),
the Malá Fatra Mountains 353 ± 11 Ma (Scherbak et al. 1990),
the Tatry Mountains 347 ± 14 Ma (Poller & Todt 2000; Poller
et al. 2000), the Ve ká Fatra Mountains 356 ± 25 Ma (Kohút et
al.  1997),  as  well  as  from  the  Veporic  Unit:  the  Sinec  type
350 ± 5 Ma (Bibikova et al. 1988) and the Krá ova Ho a type
345 ± 11  Ma  (Gaab  et  al.  2005).  However,  the  I-type  suite  of

the  Western  Carpathians  granodioritic-tonalitic  rocks  was
characterized by the Pennsylvanian magmatic ages up to now
as is shown by the Sihla tonalite 303 ± 2 Ma (Bibikova et al.
1990),  the  Tribeč  tonalite  306 ± 10  Ma  (Broska  et  al.  1990),
the High Tatra tonalite 314 ± 4 Ma (Poller & Todt 2000), and
the Smrekovica tonalite 307 ± 10 Ma (Poller et al. 2005). Inter-
estingly, the first SHRIMP zircon data from the WCB shows
concordant  ~ 350 Ma age (Poller et al. 2001) for I-type grano-
diorite of the High Tatra Mts. comparable to our results. Natu-
rally,  more  data  from  the  I-type  granite  suite  are  needed  to
date zircons U-Pb parallel by SHRIMP and by TIMS (thermal
ionization mass spectrometry) to solve this problem properly.
Although  the  youngest,  Jurassic  ( ~ 180 Ma)  obtained  zircon
data suggest rather a recent lead loss, we cannot exclude that it
might  be  connected  with  a  still  poorly  known  Paleo-Alpine
thermal event, which also seems to be supported by some old-
er K-Ar data (Bagdasaryan et al. 1977; Bagdasaryan in Cam-
bel et al. 1990).

Acknowledgments: The authors wish to thank Friedrich Fin-
ger  and  Augustin  Martin-Izard  for  constructive  reviews  and
Igor  Petrík  for  editorial  handling  along  with  suggested  im-
provements to the manuscript. This work was supported by the
Slovak Research and Development Agency under the contract
No. APVV-0557-06, APVV-0549-07 and APVV-0279-07.

background image

350

KOHÚT, UHER, PUTIŠ, ONDREJKA, SERGEEV, LARIONOV and PADERIN

References

Bagdasaryan G.P., Cambel B., Veselský J. & Gukasyan R.C. 1977:

Kalium-argon age determinations of the West-Carpathian crys-
talline  complexes  and  preliminary  interpretation  of  the  results.
Geol. Zbor. Geol. Carpath. 28, 219—242 (in Russian).

Bagdasaryan G.P., Gukasyan R.C., Cambel B. & Veselský J. 1982: The

age of Malé Karpaty Mts. Granitoid rocks determined by Rb-Sr
isochrone method. Geol. Zbor. Geol. Carpath. 33, 131—140.

Bibikova  E.V.,  Cambel  B.,  Korikovsky  S.P.,  Broska  I.,  Gracheva

T.V., Makarov V.A. & Arakeliants M.M. 1988: U-Pb and K-Ar
isotopic dating of Sinec (Rimavica granites (Kohút zone of Ve-
porides). Geol. Zbor. Geol. Carpath. 39, 147—157.

Bibikova E.V., Korikovsky S.P., Putiš M., Broska I., Golzman Y.V.

& Arakeliants M.M. 1990: U/Pb, Rb/Sr and K/Ar dating of Sih-
la tonalites of Vepor pluton (Western Carpathians). Geol. Zbor.
Geol. Carpath.
 41, 427—436.

Black  L.P.,  Kamo  S.L.,  Allen  C.M.,  Aleinikoff  J.N.,  Davis  D.W.,

Korsch  R.J.  &  Foudoulis  C.  2003:  TEMORA  1:  a  new  zircon
standard  for  Phanerozoic  U-Pb  geochronology.  Chem.  Geol.
200, 155—170.

Broska I., Bibikova E.V., Gracheva T.V., Makarov V.A. & Caňo F.

1990: Zircon from granitoid rocks of the Tribeč-Zobor crystal-
line complex: its typology, chemical and isotopic composition.
Geol. Zbor. Geol. Carpath. 41, 393—406.

Cambel  B.  &  Vilinovič  V.  1987:  Geochemistry  and  petrology  of  the

granitoid rocks of the Malé Karpaty Mts. Veda, Bratislava, 1—148
(in Slovak with English summary).

Cambel B., Krá  J. & Burchart J. 1990: Isotopic geochronology of the

Western  Carpathian  crystalline  complex  with  catalogue  data.
Veda, Bratislava, 1—184 (in Slovak with English summary).

Finger  F.,  Roberts  M.P.,  Haunschmid  B.,  Schermaier  A.  &  Steyrer

H.P. 1997: Variscan granitoids of Central Europe: their typolo-
gy,  potential  sources  and  tectonothermal  relations.  Miner.  Pe-
trology
 61, 67—96.

Finger F., Broska I., Haunschmid B., Hraško  ., Kohút M., Krenn

E., Petrík I., Riegler G. & Uher P. 2003: Electron-microprobe
dating of monazites from Western Carpathian basement grani-
toids: plutonic evidence for an important Permian rifting event
subsequent  to  Variscan  crustal  anatexis.  Int.  J.  Earth  Sci.  92,
86—98.

Gaab A.S., Poller U., Janák M., Kohút M. & Todt W. 2005: Zircon

U-Pb geochronology and Isotopic Characterization for the pre-
Mesozoic  basement  of  the  Northern  Veporic  Unit  (Central
Western  Carpathians,  Slovakia).  Schweitz.  Mineral.  Pertrogr.
Mitt.
 85, 1, 69—88.

Kantor J. 1959: Contribution to age knowledge of some granites and

related mineral deposits of the Western Carpathians. Acta Geol.
Geogr. Univ. Comen. Geol. 
2, 63—73 (in Slovak).

Kohút M., Todt W., Janák M. & Poller U. 1997: Thermochronometry

of  the  Variscan  basement  exhumation  in  the  Ve ká  Fatra  Mts.
(Western  Carpathians,  Slovakia).  Terra  Abstr.  9,  1,  EUG  9,
Strasbourg, 494.

Kohút M., Uher P., Putiš M., Sergeev S. & Antonov A. 2008: Dating

of  the  Lower  Carboniferous  granitic  rocks  from  the  Western
Carpathians in the light of new SHRIMP U-Pb zircon data. 7

th

annual Christmas meeting of SGS, Miner. Slovaca, 40, 3—4, 204
(in Slovak).

Korikovsky S.P., Cambel B., Miklóš J. & Janák M. 1984: Metamor-

phism of the Malé Karpaty crystalline complex: stages, zonality,

relationship  to  granitic  rocks.  Geol.  Zbor.  Geol.  Carpath.  35,
437—462 (in Russian).

Krá  J., Hess C., Kober B. & Lippolt H.J. 1997: 

207

Pb/

206

Pb and 

40

Ar/

39

Ar  age  data  from  plutonic  rocks  of  the  Strážovské  vrchy  Mts.

basement,  Western  Carpathians.  In:  Grecula  P.,  Hovorka  D.  &
Putiš M. (Eds.): Geological evolution of the Western Carpathians.
Mineralia Slovaca – Monograph, Bratislava, 253—260.

Krist E., Korikovsky S.P., Putiš M., Janák M. & Faryad S.W. 1992:

Geology  and  petrology  of  metamorphic  rocks  of  the  Western
Carpathian  crystalline  complex.  Comenius  University  Press,
Bratislava, 1—324.

Larionov A.N., Andreichev V.A. & Gee D.G. 2004: The Vendian al-

kaline  igneous  suite  of  northern  Timan:  ion  microprobe  U-Pb
zircon ages of gabbros and syenite. In: Gee D.G. & Pease V.L.
(Eds.): The Neoproterozoic timanide orogen of Eastern Baltica.
Geol. Soc. London, Mem. 30, 69—74.

Petrík  I.  &  Kohút  M.  1997:  The  evolution  of  granitoid  magmatism

during  the  Hercynian  Orogen  in  the  Western  Carpathians.  In:
Grecula P., Hovorka D. & Putiš M. (Eds.): Geological evolution
of the Western Carpathians. Mineralia Slovaca – Monograph,
Bratislava, 235—252.

Petrík I., Kohút M., Broska I. (Eds.), Uher P., Hraško  ., Janák M.,

Plašienka D. & Bezák V. 2001: Granitic plutonism of the West-
ern Carpathians. Veda, Bratislava, 1—116.

Petrík I., Konečný P., Kováčik M. & Holický I. 2006: Electron mi-

croprobe dating of monazite from the Nízke Tatry Mountains or-
thogneisses (Western Carpathians, Slovakia). Geol. Carpathica
57, 227—242.

Poller U. & Todt W. 2000: U-Pb single zircon data of granitoids from

the High Tatra Mountains (Slovakia): implications for the geo-
dynamic evolution. Transact. Earth. Sci. Royal Soc. Edinburgh
91, 235—243.

Poller U., Janák M., Kohút M. & Todt W. 2000: Early Variscan mag-

matism in the Western Carpathians: U-Pb zircon data from gran-
itoids and orthogneisses of the Tatra Mountains (Slovakia). Int.
J. Earth Sci. 
89, 336—349.

Poller U., Huth J., Hoppe P. & Williams I.S. 2001: REE, U, Th, and

Hf  distribution  in  zircon  from  Western  Carpathian  Variscan
granitoids: a combined cathodoluminiscence and ion microprobe
study. Amer. J. Sci. 301, 858—876.

Poller U., Kohút M., Anders B. & Todt W. 2005: Multistage geochro-

nological evolution of the Velká Fatra Mountains – a combined
TIMS and ion-microprobe study on zircons. Lithos 82, 113—124.

Putiš M., Sergeev S., Ondrejka M., Larionov A., Siman P., Spišiak J.,

Uher P. & Paderin I. 2008: Cambrian-Ordovician metaigneous
rocks  associated  with  Cadomian  fragments  in  the  West-Car-
pathian basement dated by SHRIMP on zircons: a record from
the Gondwana active margin setting. Geol. Carpathica 59, 3—18.

Shcherbak  N.P.,  Bartnicky  E.N.,  Mickevich  N.Y.,  Stepanyuk  L.M.,

Cambel B. & Grecula P. 1988: U-Pb radiometric zircon age de-
termination  from  the  Modra  granodiorite  of  the  Malé  Karpaty
Mts. and a porfyroid of the lower Paleozoic of the Spišsko-gem-
erské rudohorie Mts. (Western Carpathians). Geol. Zbor. Geol.
Carpath. 
39, 427—436 (in Russian with English abstract).

Shcherbak N.P., Cambel B., Bartnicky E.N. & Stepanyuk L.M. 1990:

U-Pb age of granitoid rock from the Dubná skala – Malá Fatra
Mts. Geol. Zbor. Geol. Carpath. 41, 407—414.

Uher P., Kohút M., Konečný P., Ondrejka M. & Siman P. (submit-

ted): Monazite-(Ce) from the Bratislava S-type granitic massif,
Western  Carpathians:  compositional  variations,  evolution  and
Th-U-Pb electron-microprobe dating. Geol. Carpathica.